阿尔茨海默症研究相关动物模型简述

阿尔兹海默症（AD）属于中枢神经系统退行性疾病，除了散发型AD(sAD)外，已知APP、PSEN1和PSEN2等基因的突变会引发家族型AD(fAD)。AD的主要病理特点是细胞内由过度磷酸化的Tau蛋白异常聚集引起的神经原纤维缠结的形成和Aβ(白-amyloid peptides)多肽为核心的老年斑在前脑基底、大脑皮层和海马体中的沉积。

在阿尔兹海默症相关研究中，研究者可以通过直接向小鼠和大鼠脑内注射毒性Aβ多肽或使用东莨菪碱等化合物损伤胆碱能神经元来模拟阿尔兹海默症病症。通过手术或药物处理的损伤模型操作简单，造模时间短，但个体差异较大。

表达人类APP突变体(K670N/M671L、V717I、V717F和D23N系)， PSEN1(PS1系)和PSEN2(PS2系)突变体的小鼠均表现出渐进的、早发型的痴呆症状，但都缺乏神经元纤维缠结的形成。目前，已有成熟的双转基因APP/PS小鼠和三转基因3×Tg小鼠系(包含人类APP、PS1突变和Tau突变)模型用于AD研究。5×FAD小鼠系是结合三个人类APP突变体和两个PS1突变建立起来的，该小鼠模型更早地出现淀粉样病变、认知障碍及神经元损失。这些多转基因小鼠较单转基因小鼠的病理表现与阿尔兹海默症更相似，具有更高的应用前景。不过这些模型难以评估一些新发现的基因突变是否对AD的发生发展有影响。

如何利用动物模型探究Nestin在神经发育过程中的作用机制

动物体早期发育过程中，中枢神经系统发育是一个重要事件。Nestin是一种中间丝蛋白，它在哺乳动物神经前体细胞中高表达，已被广泛用作神经前体细胞的标志分子。因此，nestin的表达情况对分析神经系统的进化具有重要作用，同时也可以作为神经系统病变和损伤的快速敏感诊断指标之一。在成体组织中，nestin只在部分具有分化潜能的细胞中表达，如在皮肤、心血管再生过程中表达增高。此外，nestin在多种肿瘤组织中表达增加，蛋白表达量与肿瘤的恶性程度成正相关，因此nestin对研究神经系统病变与肿瘤相关疾病具有重要的意义。

Nestin基因敲除小鼠的相关研究表明：nestin+/-基因型的杂合子小鼠中，虽然nestin的表达量大幅减少，但并不引起可见的表型。说明nestin的表达量可能并不影响小鼠的发育和生存。但纯合子小鼠，nestin-/-基因型的小鼠在胚胎发育过程中神经管发育缺陷并致死。这说明Nestin缺失可引起神经管细胞大量凋亡，且导致凋亡的作用和nestin的细胞骨架功能无关。

众多研究表明，Nestin表达模式特别：其一般表达于分化未成熟的细胞，细胞分化成熟后其表达下降直至不表达。Nestin过表达能否维持细胞的增殖状态？发育过程中过表达能否影响细胞的正常凋亡过程? Nestin表达部位也特别：一般情况下，nestin表达于细胞质内，但有些细胞又表达于核上。说明nestin可能与DNA或者核蛋白有相互作用，通过影响染色体的形态或者结构来影响其它基因的表达。

但Nestin完全性基因敲除小鼠胚胎早期(E10.5)致死限制了对Nestin在干细胞增殖分化作用机制的深入研究。因此，可通过建立Nestin条件基因敲除小鼠模型或过表达小鼠模型，在神经发育不同阶段阶段灭活/增多Nestin基因，在整体、细胞、分子水平观察nestin缺失/增多对组织器官形成、发育、功能的影响，研究Nestin与神经干/祖细胞增殖、分化、凋亡、迁移的关系。这不仅有助于阐明Nestin在神经发育过程中的作用机制，也为探讨Nestin在其它组织器官（如毛囊、新生血管等）干/祖细胞中的作用机制奠定坚实的基础。

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